在车辆的传动装置中,直齿行星排的行星齿轮止推垫圈磨损现象严重。基于润滑理论建立了直齿行星排行星齿轮止推垫圈的油膜润滑方程,并考虑了表面粗糙度与端面倾角对润滑状态的影响。给出了油膜压力分布、承载力的计算模型,并结合实际情况运用有限差分法与数值迭代法进行了仿真分析。通过分析具体工况条件下直齿行星齿轮轴向推力与止推垫圈承载力的平衡关系,确定出止推垫圈的润滑状态。为进一步研究直齿行星排止推垫圈的摩擦磨损提供了分析方法。

以直齿行星排的行星轮止推垫圈为对象,为了减小其与行星齿轮之间因轴向力而导致的磨损,通过对止推垫圈加工径向沟槽的方法,对其进行流体动压润滑设计,使止推垫圈与行星轮间有相对运动时产生流体动压承载力,从而使两者之间实现非接触而减小磨损.因结构的对称性,允许正反向旋转且加工容易而选择径向直线矩形槽.建立了定常雷诺方程的模型,应用有限体积法对其进行离散求解.分析了槽数、槽宽比、槽深和径向宽度等结构参数对垫圈流体动压力承载性能、润滑油流量和温升的影响规律.考虑到工程应用,着重对较少油槽数量(2～12)情况下的润滑特性进行了分析.结果表明:槽数约为20时,油膜具备最大的承载力;油槽数量介于10～60时具备较大的承载力;槽区角度与周期槽角度之比约为0.5时具有最佳承载力,径向宽度越大则承载力越大;槽数越多、槽深越大、径向宽度越大,流量越大,反之减小;槽宽比增大能使流量减小;降低润滑油温升的措施为增加垫圈槽数、增大径向宽度,使槽深处于10～40μm.